quimica

El Potencial impacto ambiental de los desperdicios de la producción de etanol celulósico

Resumen
La creciente producción de etanol ha sido establecida como un contribuidor importante en el futuro de la energía independiente. Aunque la demanda de etanol está incrementando, una tendencia creciente en los conflictos económicos de rentabilidad y de recursos disminuidos ha puesto en duda laproducción a base de granos del etanol. El creciente énfasis está llevando a utilizar materia prima celulósica, y la necesidad de recursos renovables ha hecho del desarrollo del etanol celulósico una prioridad nacional. Las plantas de producción del etanol celulósico están siendo construidas en muchas áreas de los Estados Unidos para evaluar varias clases de materias primas y de procesos. Los flujosde residuos de diferentes procesos que están siendo desarrollados contienen una variedad de componentes. Las diferencias en las generaciones de producción de etanol y sus materias primas son la producción de flujos de desperdicios única para la producción de biocombustibles, el cual podría ser potencialmente perjudicial para el medio ambiente si los cuidados adecuados no son tomados para manejarestos riesgos. El tratamiento de flujos de desperdicios y la utilización de los procesos del etanol celulósico son componentes igualmente importantes para el desarrollo de esta industria.
Introducción
El etanol, también llamado alcohol etílico, o alcohol de grano (fórmula química C2H6O) es un alcohol obtenido de la fermentación de azúcares y almidones o por síntesis química. El etanol esutilizado como solvente en explosivos o un aditivo o reemplazo de los combustibles a base de petróleo. El etanol celulósico es idéntico al etanol e otras fuentes (almidón de maíz o caña de azúcar) pero su ventaja es que su materia prima es abundante, diversa y renovable. El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) están apoyando eldesarrollo de la producción de etanol de materia celulósica (materiales de plantas como madera y “switchgrass”).
El etanol celulósico puede proveer adicionalmente beneficios al medio ambiente en forma de reducción de gases del efecto de invernadero y polución en el aire. Por otro lado, los materiales de desperdicios del etanol celulósico (CEW) pueden contener ciertos químicos, microorganismosbiológicos viables y derivados biológicos de proteínas y toxinas que tienen potenciales consecuencias ambientales.
Estas accione demuestran el interés creciente y el incremento de cantidades de etanol a partir de materia prima celulósica. Sin embargo, debido a que la industria del alcohol celulósico consumiría cientos de millones de toneladas de plantas de contenido celuloso y produciría casi lamitad de desperdicios CEW, es necesario comprender la composición de estos CEW y desarrollar enfoques para asegurar que los constituyentes que son potencialmente dañinos para el entorno o de manera individual, son tratados para reducir estos riesgos.
Los niveles de producción de etanol en enero del 2009 son de aproximadamente 11,5 mil millones gal/yr (casi exclusivamente provenientes de base demaíz) y ha sido estimado que pronto sobrepasará los 15 mil millones. Una proyección gubernamental de 17 mil millones para el 2017 sugiere la necesidad de producción de algo por los 20 mil millones para el 2017. La capacidad adicional de la producción de etanol celulósico por el DOE ha sido estimada a extenderse a los 60 mil millones para permitir el desplazamiento del 30% del consumo de gasolina enel 2030.
Materia prima celulósica
Varios procesos utilizan bases de almidón (de los granos de maíz), caña de azúcar o lignocelulósica (planta) para producir azúcar, la cual está entonces disponible para que los microorganismos de la levadura transformen el azúcar en etanol por medio de la fermentación. Denominado como el proceso de “la plataforma de azúcar”, esto depende de microorganismos...